A szakirány oktatási célja informatikai, gépészeti, mechatronikai, irányítástechnikai és anyagtechnológiai ismereteket is igénylõ feladatok megoldására képes informatikus mérnökök képzése a gyártásautomatizálási rendszerek fejlesztésének, integrálásának és alkalmazásának széles területére. Az oktatási programban a hangsúly az informatika, az üzemi szintû kommunikáció, a számítógépes folyamatirányítás és a gyártási folyamat integrált megközelítésén van. A szakirány az egyik interdiszciplináris nyitás lehetõségét adja informatikus hallgatók számára, akár másoddiploma megszerzésére is. Tantárgyak 5. szemeszter 6. szemeszter 7. szemeszter ea gy l k kr ea gy l k kr ea gy l k kr Anyagtudomány és informatika 2 0 0 f 3 Anyagfeldolgozási folyamatok automatizálása 2 0 1 v 4 Alakadási folyamatok automatizálása 2 0 1 v 4 Automatikus irányítási rendszerek 1 1 0 f 2 Irányítás termékmodell alapján 1 0 1 f 3 Automatikus mérési rendszerek 1 0 1 v 2 84
Irányítás termékmodell alapján Elõfeltételek: Matematika szigorlat; Szoftver szigorlat szemeszter: 5. óraszám (ea/gy/l): 1/0/1 követelmény: f kredit: 3 Hervay Péter fõiskolai adjunktus A tananyag a mérnöki gyakorlatban alkalmazott termékmodellezést a gyártásautomatizálás aspektusából tekinti át. Bemutatja a termékek modellezése és az automatizált gyártás közötti alapvetõ kapcsolatokat, annak érdekében, hogy a hallgatók megismerjék modellek gyártásautomatizálásban való felhasználásának alapjait. Termékmodellek Leírások termékmodellekben a gyártás számára. Integrált termékinformációs modellek. Mestermodellek és alkalmazási modellek. Termékmodellek alkalmazása berendezések számítógépes irányítására. Alakmodellek Alak meghatározása és irányítása modellek generálása során. Határfelület-ábrázolás. Alakmódosítás alaksajátosságokkal. Felületen meghatározott görbék trajektóriák generálásához. Görbék és felületek ábrázolása Közelítés és interpoláció Bernstein és szplájn alapfüggvényekkel. B-szplájn görbék leírása és általánosítása paraméterezéssel, csomóvektor. Racionális függvények. Folytonossági feltételek. Forgácsolás alakmodellek alapján Virtuális rendszerekben létrehozott egységes geometriai és alaksajátosság-alapú alakinformáció forgácsolási folyamatok irányításához. Felületek modellezése és megmunkálása Fix és változtatható tengelyhelyzetû szerszámok mozgásainak elállítása felületmodell alapján. A számítógépben leírt és a megvalósított felületek eltérései. A gyárthatóság kérdése. Szerszámpályák csoportjainak létrehozása Megmunkálási ciklusokat generáló eljárások irányítása. Alapvetõ bejárási stratégiák síkbeli és térbeli trajektóriákhoz. Nagyolási ciklusok. Szimulációk és alkalmazásaik Forgácsolási folyamatok szimulációja. Szánmozgások és mozgásutasítások. Ütközésvizsgálat. Dokumentáció Hagyományos és elektronikus dokumentációk elõállítása modellekbõl. Prezentációk elõállítása termékmodellekbõl. Gyors prototípusok elõállítása. Geometriai információ alkatrészmodellbõl. Alapvetõ elõállítási módszerek. Prototípus-fejlesztés. A vezérlés sajátosságai. Termék, gyártás és termelés kapcsolata Mûhelyszintû információ szimultán tervezéshez. Termékmodellezés kapcsolata a termelés programozásával és az MRP-vel. Alaksajátosság-alapú alkatrészmodell felhasználása síkbeli és térbeli vezérléshez. Formatervezett felületek gyártásának tervezése. Megmunkálási ciklusok generálása alaksajátosságok alapján. Megmunkálási ciklusokat generáló eljárások tipikus paramétereinek meghatározása. Számjegyvezérlési ciklusok szimulációja Elektronikus dokumentációk elõállítása MRP számítások modellek alapján. Horváth L.: CAD/CAM technika I. Bevezetés a gépészeti rendszerek és gyártásuk számítógépi tervezésébe (jegyzet), Bánki Donát Mûszaki Fõiskola, Budapest, 1998 Horváth L.: A mûszaki tervezés rendszerei (jegyzet), Bánki Donát Mûszaki Fõiskola, Budapest, 1996 Horváth L., Rudas I. J.: Modeling and Problem Solving Techniques for Engineers, Elsevier, Academic Press, 2004 C. McMahon, J. Browne: CADCAM From principles to practice, Addison Wesley, 1993 89
Automatikus irányítási rendszerek Elõfeltételek: Anyagfeldolgozási folyamatok automatizálása; Automatikus mérési rendszerek szemeszter: 7. óraszám (ea/gy/l): 1/1/0 követelmény: f kredit: 2 Hervay Péter fõiskolai adjunktus A hallgató megismeri az automatikus gyártási rendszerekben alkalmazott pozicionális irányítások elveit és módszereit, a nyert adatok feldolgozásának folyamatát, felhasználásának céljait és módjait. A tantárgy részét képezik azok a programozási és vezérlési módszerek, amelyeket a számítógépes, a tervezési, irányítási és feldolgozási funkciókkal összekapcsolt automatikus rendszerekben alkalmaznak. A gyártási és irányítási informatikai alrendszerek specifikumai rugalmas gyártórendszerek környezetében. Tervezési és termelési rendszerek integrált adatrendszerei, valamint belsõ és külsõ adatkommunikációja. Beszállítói rendszerek specifikumai. Gyors prototípusok. Számjegyvezérlési rendszerek Lineáris és forgó mozgások numerikus vezérlésére szolgáló rendszerek elvei, mûködése és programozása. Több tengely szimultán vezérlése. Funkcionális egységek. Számjegyvezérlés programozása Programozható funkciók, programok felépítése. Síkbeli és térbeli vezérlések. Ciklusok szervezése bejárási stratégiák mentén. Térbeli felületek megmunkálásának számítógépes irányítása 3 5 tengely szimultán vezérlése. Szerszám- és felületgeometria. Szerszámgépek programellátása Posztprocesszorok és funkcióik. Programnyelvek. Makrók. Közvetlen és elosztott programellátási rendszerek. Szerszámrendszerek Esztergaközpontok és megmunkálóközpontok szerszámrendszerei. Irányítási funkciók. Szimuláció gyártórendszerekben Megvalósítás gyártócellán kívül és belül. On-line és off-line szimuláció, beavatkozási lehetõségek. Gyártórendszerek felügyelete Célok és stratégiák. A felügyelet szintjei. A csökkentett felügyeletû és felügyelet nélküli rendszerek. Felügyelet számítógéprendszerben. Információáramlás gyártórendszerekben Szerszám-, anyag-, és technológiai adatbázisok és kapcsolatuk a gyártórendszer irányításával. Belsõ és külsõ kommunikáció, gyártási számítógéphálózati protokoll. A gyakorlatok témái: Szánmozgások vezérlése. Síkbeli és térbeli számjegyvezérlés (2 és 3 tengelyû) összehasonlító elemzése. Gyártócellákba épített CAD/CAM funkciók vizsgálata. Gyártócellák felügyelete. Czéh M., Hervay P., Nagy P. S.: A CNC programozás alapjai, Mûszaki Könyvkiadó, Budapest, 2000 88
Alakadási folyamatok automatizálása Elõfeltételek: Anyagfeldolgozási folyamatok automatizálása; Automatikus mérési rendszerek szemeszter: 7. óraszám (ea/gy/l): 2/0/1 követelmény: v kredit: 4 dr. Sipos Sándor fõiskolai docens A hallgatók megismerkednek a gyártórendszerek hierarchikus felépítésével, rendszerszemléletû elemzésével, automatikus vezérlésével és irányításával. A tantárgy magában foglalja a gyártási rendszerben alkalmazott forgácsolási eljárások, folyamatok, gyártóeszközök bemutatását, valamint a berendezések programvezérlésének mûszaki és informatikai alapjait. Gyártórendszerek hierarchiája MS, MSKG, MMR és GYR alrendszerek egymásra épülése és kapcsolata. A forgácsoló eljárások áttekintése Gyártóberendezések, vezérlések, szerszámok és folyamatmodellek. A forgácsolási folyamat információigénye Adatgenerálás és adatellátás, szakaszos és kvázifolyamatos üzemû rendszerekhez. Optimálási stratégiák Optimálási célok, módszerek, eljárások és procedúrák. Tudásalapú megoldáskeresés Adatgenerálási, szelekciós és konstrukciós feladatok elemzése. Gyártórendszerek Típusai, üzeme és irányítási feladatok. Rendszerek és folyamatok. Állapotfelügyelet Felügyeleti célok, objektumok, szintek, megvalósítási példák (folyamatmonitoring bemutatása). Állószerszámos gyártóberendezések (esztergacellák és központok) strukturális analízise. Számítógépes adatmeghatározó rendszerek: be- és kimeneti adatok rendszere, adatbankok, elektronikus katalógus, intelligens elektronikus katalógusok. Szabályalapú szakértõi rendszerek megtekintése és fejlesztése. Optimálás: adatnyerés, felszerszámozás és folyamatirányítás. Szerszámmonitoring: elve, mûködése, a mérõ- és kiértékelõ rendszer alapjai. Sipos S.: Gyártási eljárások (Forgácsolás), BMF-BGK, Budapest, 2000 Sipos S.: Forgácsolási folyamatok informatikája I., II., BMF- BGK, Budapest, 2000 Sipos S.: Mesterséges intelligencia alkalmazása az iparban (jegyzet + segédlet), BDMF, Budapest, 1999 Sipos S., Gyártóberendezések és szerszámgépek minõségbiztosítása (szakmérnöki jegyzet), BMF- BDGK, Budapest, 2000 87
Anyagfeldolgozási folyamatok automatizálása Elõfeltételek: Anyagtudomány és informatika; Irányítás termékmodell alapján szemeszter: 6. óraszám (ea/gy/l): 2/0/1 követelmény: v kredit: 4 dr. Bagyinszki Gyula fõiskolai docens Anyagfeldolgozási folyamatok, technológiák, eljárások rendszerezõ áttekintése. A technológia szempontjainak, informatikai hátterének és módszereinek az értékelése. A folyamatok automatizálási elveinek, módszereinek és eszközeinek bemutatása. Robotok, célgépek, gyártócellák és gyártórendszerek konfigurálása. Hardver, szoftver és alkalmazástechnika. Gyártási eljárások Anyagok feldolgozási (szinterelési, öntési, képlékenyalakítási; hegesztési, forrasztási, ragasztási; hõkezelési, felületkezelési, kompozit-elõállítási) eljárásai. Alakítástechnológiák, kötéstechnológiák, szerkezetmódosító technológiák. Anyagtechnológiák fejlesztése Technológiák tervezésének szempontjai, tervezési információforrások, számítógépes tervezési módszerek. Informatika az anyagtechnológiákban A kiterjedten alkalmazott automatikus rendszerek, folyamatok és eljárások informatikai sajátosságai. Anyagtechnológiák automatizálása Berendezések felépítése, funkciói, automatizálásuk feltételei és eszközei. Berendezések programvezérlése, a programokba épített eljárások mûködési elvei, összefüggései, számítási módszerek. Gyártórendszerek típusai, elemei, belsõ összefüggései és üzeme. Robotok és célgépek. Anyagtechnológiák számítógépes irányítása Az automatikus irányítási rendszerek installációjának, felügyeletének és fejlesztésének anyagtechnológiákkal összefüggõ kérdései. Bevezetés az anyagtechnológiákba Alakítástechnológiák Kötéstechnológiák Szerkezetmódosító technológiák Anyagadatbázisok Technológiatervezés Gyártásautomatizálás Bagyinszki Gy.: Gyártásismeret és technológia, BMF-BGK, Budapest, 2003 Bagyinszki Gy., Czinege I., Réti T.: Anyagtechnológiák informatikája I., BMF-BGK, Budapest, 2002 Bagyinszki Gy.: Anyagtechnológiák gépesítése és automatizálása, BMF-BGK, Budapest, 2003 86
Anyagtudomány és informatika Elõfeltételek: Matematika szigorlat; Szoftver szigorlat szemeszter: 5. óraszám (ea/gy/l):2/0/0 követelmény: f kredit: 3 dr. Réti Tamás fõiskolai tanár Anyagtechnológia az iparvállalatoknál alkalmazott informatika szemszögébõl. Anyagok felépítésének, fizikai-, technológiai- és használati jellemzõinek rendszerezõ ismertetése. A szilárd anyagok szerkezetének, tulajdonságainak, megmunkálhatóságának és károsodásállóságának vizsgálatára, az anyagokat feldolgozó gyártási folyamatok minõségirányítására alkalmas fontosabb módszerek bemutatása. A szerkezeti anyagok kiválasztásában bizonyos fokú tájékozottság kialakítása, a mûszaki intelligencia és kommunikációkészség fejlesztése. Bagyinszki Gy.: Anyagismeret és minõsítés, BMF-BGK, Budapest, 2003 Réti T.: Anyagtechnológiák informatikája II., BMF-BGK, Budapest, 2002 Ginsztler J., Hidasi B., Dévényi L.: Alkalmazott anyagtudomány, Mûegyetemi Kiadó, 2000 Szilárd anyagok szerkezete és szerkezetvizsgálata Makroszerkezet, mikroszerkezet, szubmikroszerkezet. Szerkezeti anyagok választéka Polimerek, fémek, kerámiák, kompozitok. Szerkezeti anyagok tulajdonságai és tulajdonságvizsgálatai Fizikai tulajdonságok, igénybevehetõség. Technológiai tulajdonságok, megmunkálhatóság. Üzemeltetési tulajdonságok, károsodásállóság. Anyagok jellemzõit módosító hatások Az anyagokban különbözõ igénybevételi és technológiai hatásokra bekövetkezõ változások. Alapvetõ vizsgálati és számítógépes elemzési módszerek. Anyagjellemzõk számítógépes feldolgozása Anyagjellemzõk, amelyek érzékelését az automatikus funkciók igénylik, illetve azok az összefüggések, amelyek alapján azokat feldolgozzák. Anyag és automatizálás Anyagok tulajdonságai és viselkedése a feldolgozási folyamat automatizálásának és a kapcsolódó informatikának az aspektusából. 85
Automatikus mérési rendszerek Elõfeltételek: Anyagtudomány és informatika; Irányítás termékmodell alapján szemeszter: 6. óraszám (ea/gy/l): 1/0/1 követelmény: v kredit: 2 Galla Jánosné fõiskolai adjunktus A hallgató megismeri az automatikus gyártási rendszerekben alkalmazott korszerû mérések és érzékelések elveit és módszereit, a nyert adatok feldolgozásának folyamatát, felhasználásának céljait és módjait. A tantárgy részét képezik azok a mérési, adatgyûjtési és adatfeldolgozási módszerek, amelyeket a számítógépes, a tervezési, irányítási és feldolgozási funkciókkal összekapcsolt automatikus rendszerekben alkalmaznak. Néhány méréstechnikai fogalom Abszolút és összehasonlító mérések. Méretpontosság, helyzetpontosság és alakhûség mérési és kiértékelési módszerei. Az elsõrendû hiba kiküszöbölésének módjai. Abbe elv, kollimátor-elv és a teljes helyettesítés elve. Mérési adatok feldolgozása Adatgyûjtés számítógépes rendszerben, az adatok feldolgozása és kiértékelése. Statisztikai és egyéb feldolgozási elvek és módszerek. Alkatrészek mérései Az alkatrészek méréseinél alkalmazott számítógépes feldolgozásra alkalmas eredményt elõállító mérési, ellenõrzési és vizsgálati elvek, eljárások, az ezeket megvalósító eszközök. Automatikus szabályozás mérés alapján Méretek és egyéb paraméterek elõírt értéken tartása gyártási folyamatokban. Aktív mérések. Méréstechnikai specifikumok. Felületi topográfiával kapcsolatos mérések Különbözõ felületi jellemzõk, felületi érdesség mérése. Érzékelõk, számítógépes feldolgozási módszerek. Elemzés két és három dimenzióban. Mérõgépek Mérõgépek felépítése, koordináták. Programozás, programok. Kapcsolat a feldolgozórendszerrel. Mérõgépek gyártórendszerekben. Mérési adatgyûjtõ rendszerek Egyedi számítógépek és hálózati rendszerek, integrált megoldások. Mérõeszközök jellegzetes hibái és kompenzálásuk. Mérési adatok gyûjtése és feldolgozása. Felületi topográfia mérések és számítógépes kiértékelésük. Mérés mérõgépen, mérõgép programozása. Szilágyi L.: Gépipari mérések (jegyzet), BDMF, 1990 Czéh M., Hervay P., Nagy P. S.: A CNC programozás alapjai, Mûszaki Könyvkiadó, Budapest, 2000 90